|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Биофизические методыучебный курс
- Автор: Яковлева Ольга Валентиновна
- Год создания: 2015
- Организация: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Описание: Лекция 1. Абсорбционная спектроскопия. Метод абсорбционной спектроскопии. Молярный коэффициент экстинкции. Эффективное сечение поглощения. Сила осциллятора и динольная сила перехода. Оптическая плотность и величина пропускания. Разностные (дифференциальные) спектры поглощения. Лекция 2. Производная спектрофотометрия. Разрешающая способность спектрофотометра. Спектральная ширина щели, Критерии разрешения. Особенности спектральных исследований биологических объектов. Производная спектрофотометрия. Методы регистрации производных спектров. Разрешающая способность метода. Разложение спектров на компоненты. Лекция 3. Поляризационная абсорбционная спектроскопия. Поляризационная абсорбционная спектрофотометрия. Анизотропия диэлектрической проницаемости и показателя преломления. Плоскость поляризации. Линейно поляризованный свет. Метод линейного дихроизма. Способы ориентации объектов исследования. Степень дихроизма, дихроичное отношение. Спектры линейного дихроизма. Лекция 4. Метод кругового дихроизма. Метод кругового дихроизма и дисперсии оптического вращения. Циркулярно поляризованный свет. Эллиптически поляризованный свет. Эллиптичность, оптическое вращение и вращения полосы в спектре кругового. Система двух связанных осцилляторов. Метод магнитного кругового дихроизма. Лекция 5. Флуоресцентная спектроскопия. Флуоресцентная спектроскопия. Общие закономерности флуорес-ценции. Закон Вавилова. Закон Стокса. Принцип Франка-Кондона. Константа флуоресценции. Радиационное и реальное время жизни флуоресценции. Квантовый выход. Зависимость интенсивности флуоресценции от молярного коэффициента экстинкции и концентрации. Спектры флуоресценции и её возбуждения. Спектры действия. Методы измерения квантовых выходов флюоресценции. Фотолюминесценция биологических систем. Лекция 6. Поляризационная флуоресцентная спектроскопия. Поляризация флуоресценции. Поляризация флуоресценции в очень вязких образцах. Поляризация флуоресценции в растворах. Количественная оценка степени поляризации флуоресценции. Степень поляризации, поляризационное отношение. Спектры поляризации флуоресценции и спектры возбуждения поляризованной флуоресценции. Лекция 7. Триплетное состояние молекул. Методы исследования. Триплетное состояние молекул. Пути дезактивации возбужденного состояния. Замедленная флуоресценция и методы её регистрации. Поляризация замедленной Флуоресценции. Фосфоресценция и методы ее измерения. Квантовый выход фосфоресценции. Лекция 8. Спектроскопия комбинационного рассеяния. Спектроскопия комбинационного рассеяния (КР). Регистрация спектров КР. Резонансное комбинационное рассеяние (РКР). Спектры РКР. Измерения контуров возбуждения для отдельных линий в спектрах РКР. Спектроскопия РКР органических молекул в триплетном состоянии. Лекция 9. Дифференциальная абсорбционная спектрофотометрия. Дифференциальная абсорбционная спектрофотометрия. Двулучевая и двуволновая системы. Однолучевая дифференциальная спектрофотометрия. Импульсная спектроскопия. Понятие о лазерной спектроскопии. Методы измерения. Лекция 10. Поляризационная дифференциальная абсорбционная спектрофотометрия. Метод фотоселекции и фотоиндуцированных изменений линейного и кругового дихроизма. Динамическая спектрофлуорометрия. Измерение фотоиндуцированных изменений флуоресценции. Метод фотоиндуцированной поляризации флуоресценции. Методы измерения кинетики замедленной флуоресценции и её поляризации. Лекция 11. Лазерная интерфереционная микроскопия. Лекция 12. Атомно-силовая микроскопия. ОСНОВЫ МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА Лекция 1. Магнитные свойства веществ. Орбитальный и спиновый угловые моменты электрона. Спиновый и орбитальный магнитные моменты. Соотношение между угловыми и магнитными моментами электронов.g-фактор. Магнитные моменты в магнитном поле. Взаимодействие магнитных моментов с электромагнитным излучением. Принцип электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Блок-схема спектрометра ЭПР. Лекция 2. Спин- решеточное и спин-спиновое взаимодействие. Времена спин-решеточной и спин-спиновой релаксации. Механизмы спин-решеточной и спин-спиновой релаксации. Ширина линии. Связь ширины линии с временами спин-решеточной и спин-спиновой релаксации. Интенсивность сигнала ЭПР. Определение количества парамагнитных частиц в образце. Форма линии ЭПР. Лекция 3. Сверхтонкое взаимодействие электронов и ядер. Механизмы сверхтонкого взаимодействия. Сверхтонкая структура в спектрах ЭПР. Энергетические уровни неспаренных электронов при взаимодействии с ядрами с различными спинами. Эквивалентные и неэквивлентные протоны. Изотропная и анизотропная сверхтонкая структура. Анализ сверхтонкой структуры. Проблемы регистрации разрешенных спектров ЭПР в биологических системах. Причины анизотропии спектров ЭПР: анизотропия сверхтонкого взаимодействия и g-фактора. Лекция 4. Применение ЭПР в биологии. Особенности биологических образцов. Ранние эксперименты, проводившиеся на лиофильно высушенных и замороженных объектах, эксперименты на интактных объектах. Современные направления развития экспериментальной техники ЭПР. Использование различных частотных диапазонов. Новые типы резонаторов. Спектрометры ЭПР с высоким временным разрешением. Лекция 5. Сигналы ЭПР растительных и животных тканей. Природа парамагнитных центров, обуславливающих эти сигналы. Использование низко температурной техники при регистрации сигналов ЭПР парамагнитных ионов. Основные направления применения ЭПР в биологии. Примеры исследования радиобиологических, фотобиологических и ферментативных процессов. Лекция 6. Метод спиновых зондов и меток. Какие вещества применяются в качестве спиновых меток и зондов. Требования к их химическим свойствам. Особенности сигналов ЭПР зондов и меток. Применение зондов и меток в исследовании структурно-динамических свойств биомакромолекул и биомембран. Лекция 7. Спиновые ловушки. Принцип метода. Актуальность использования спиновых ловушек в исследовании интактных биологических систем. Примеры применения спиновых ловушек в регистрации короткоживущих свободных радикалов. Современное состояние применения ЭПР в медицине. Лекция 8. Принцип метода ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Спины ядер. Магнитный момент ядра. Поведение магнитного момента ядра в магнитном поле. Уравнение Лармора. Макроскопическая намагниченность. Лабораторная и подвижная система координат. Эффективное магнитное поле. Спин-решеточная и спин-спиновая релаксация. Уравнения Блоха. Лекция 9. Стационарный и импульсный методы регистрации сигналов ЯМР. Импульсная Фурье - спектроскопия ЯМР. Импульсные методы регистрации времен спин-спиновой и спин-решеточной релаксации. Лекция 10. Ширина линии ЯМР. Связь ширины линии с временами спин-решеточной и спин-спиновой релаксации. Понятие о квадрупольной релаксации. Интенсивность сигналов ЯМР. Аппаратурные причины уширения линий. Лекция 11. Химический сдвиг. Природа химического сдвига. Составляющие химического сдвига. Примеры химических сдвигов различных ядер. Спин-спиновое взаимодействие и его отражение в спектрах ЯМР. Особенности сигналов ЯМР в жидкостях и твердых телах. Современные методы регистрации разрешенных спектров ЯМР в твердых телах. Двумерная спектроскопия ЯМР. Лекция 12. Основные направления использования ЯМР в биологии и медицине. Применение ЯМР в изучении структурно-динамических свойств макромолекул и биомембран. ЯМР-томография.
- Добавил в систему: Яковлева Ольга Валентиновна
Преподавание курса
- с 1 сентября 2018 Максимов Евгений Георгиевич
- МГУ имени М.В. Ломоносова, Биологический факультет
- обязательная, базовой части, лекции, 2 часов
- Автор: Яковлева Ольга Валентиновна
- с 8 февраля 2017 Яковлева Ольга Валентиновна
- МГУ имени М.В. Ломоносова, Биологический факультет, Кафедра биофизики
- обязательная, по выбору (спецкурс), лекции, 24 часов
- Автор: Яковлева Ольга Валентиновна
- 12 февраля 2016 - 8 февраля 2017 Яковлева Ольга Валентиновна
- МГУ имени М.В. Ломоносова, Биологический факультет, Кафедра биофизики
- обязательная, по выбору (спецкурс), лекции, 18 часов
- Автор: Яковлева Ольга Валентиновна